[发明专利]一种三维超声振动辅助砂带磨削装置

权利要求书

1.一种三维超声振动辅助砂带磨削装置，其特征在于：包括安装在空间直角坐标系O-XYZ中的所述二维超声装置(1)、竖向运动装置(3)、竖向超声振动砂带磨头(4)、床身(5)和水平运动装置(6)；

所述床身(5)包括相互连接的水平板和竖直板，竖向运动装置(3)固定在竖直板上，竖向超声振动砂带磨头(4)与竖向运动装置(3)连接，竖向运动装置(3)的移动方向与Z轴平行；

所述水平运动装置(6)安装在水平板上，水平运动装置(6)为XY移动平台，二维超声装置(1)安装在水平运动装置(6)上，竖向超声振动砂带磨头(4)位于二维超声装置(1)上方；

所述二维超声装置(1)包括两套超声振动系统Ⅰ(101)、工作平台(102)和支撑板(104)，水平的支撑板(104)固定在水平运动装置(6)上，工作平台(102)安装到支撑板(104)上；

所述超声振动系统Ⅰ(101)包括超声波发生器Ⅰ(1011)、换能器Ⅰ(1012)、变幅杆Ⅰ(1013)、轴承座Ⅰ(1014)和支撑架(1015)；

所述支撑架(1015)固定在支撑板(104)上，轴线重合的两个轴承座Ⅰ(1014)间隔布置在支撑架(1015)上，超声波发生器Ⅰ(1011)与换能器Ⅰ(1012)连接，换能器Ⅰ(1012)穿过一个轴承座Ⅰ(1014)并与变幅杆Ⅰ(1013)相连，变幅杆Ⅰ(1013)穿过另一个轴承座Ⅰ(1014)并与工作平台(102)相连；

所述竖向超声振动砂带磨头(4)包括接触轮(401)、超声振动系统Ⅱ(402)、伺服电机(403)、驱动轮(404)、张紧轮(405)、加速轮(407)、导向轮(408)、砂带(409)和转接板(410)；

所述转接板(410)的板面与床身(5)的竖直板平行，转接板(410)固定在竖向运动装置(3)上，伺服电机(403)安装在转接板(410)面向竖直板的板面上；

所述超声振动系统Ⅱ(402)、驱动轮(404)、导向轮(408)、张紧杆和加速轮安装板均安装在转接板(410)背离竖直板的板面上，驱动轮(404)和导向轮(408)靠近转接板(410)的上边缘，加速轮安装板靠近转接板(410)的下边缘，伺服电机(403)的输出轴穿过转接板(410)并与驱动轮(404)连接；

所述张紧轮(405)连接在张紧杆上，相互间隔的两个加速轮(407)安装在加速轮安装板上，两个加速轮(407)的轴线位于同一水平面上；

所述超声振动系统Ⅱ(402)包括超声波发生器Ⅱ、换能器Ⅱ(4022)和变幅杆Ⅱ(4023)，换能器Ⅱ(4022)固定在转接板(410)上，超声波发生器Ⅱ与换能器Ⅱ(4022)连接，换能器Ⅱ(4022)的下端与变幅杆Ⅱ(4023)连接；

所述变幅杆Ⅱ(4023)的下端穿过两个加速轮(407)间的间隙，接触轮(401)活动连接在变幅杆Ⅱ(4023)的下端；

所述砂带(409)依次与接触轮(401)、驱动轮(404)、导向轮(408)和张紧轮(405)接触连接，并形成封闭循环，砂带(409)的外侧与两个加速轮(407)抵紧；

工作时，将工件(2)安装在所述工作平台(102)上，通过竖向运动装置(3)和水平运动装置(6)调整接触轮(401)与工件(2)的相对位置，采用两套超声振动系统Ⅰ(101)、超声振动系统Ⅱ(402)以及砂带(409)对工件(2)进行三维超声振动辅助砂带磨削加工。

2.根据权利要求1所述的一种三维超声振动辅助砂带磨削装置，其特征在于：所述工作平台(102)通过若干垫脚(103)安装到支撑板(104)上。

3.根据权利要求1所述的一种三维超声振动辅助砂带磨削装置，其特征在于：所述工作平台(102)的主体为等边八边形的棱柱，主体的上表面中央处设置有供工件(2)安装的固定台，两套超声振动系统Ⅰ(101)的变幅杆Ⅰ(1013)分别固定在主体的两个侧壁上，两根变幅杆Ⅰ(1013)的夹角根据加工要求进行调整。